直接の答え
混合要素は、溶融物をより均一にするために押出機スクリューに機械加工されたセクションです。最も一般的な 3 つは、マドック(高せん断、分散性 - 未溶融物や凝集物を分解します)、パイナップル(低せん断、分散性 - 色と温度を均一にします)、サクストン(良好な伝達を備えた分散型、バランスのとれた汎用の選択)。
修正したい欠陥に応じて選択してください:粒子が溶けていない、顔料の分散が悪い → 分散性; 色の縞模様と温度変化 → 分布.
普通の単一スクリューは、搬送と溶解には非常に優れていますが、混合にはそれほど適していません。大量の押し出しの場合は問題ありません。しかし、色の縞が現れたり、ゲルがダイまで残ったり、マスターバッチが分散しなかったり、プロファイル全体で溶融温度が変化したりする場合、その答えは通常、スクリュー速度の増加や熱の増加ではなく、スクリュー内の混合セクションにあります。このガイドでは、各要素が物理的に何を行うかを説明しているため、サプライヤーのリストに表示されている要素ではなく、自社の欠陥を解決する要素を選択できます。
計量ゾーンでは、溶融物はかなり規則正しい流れで前方に移動します。バレル壁近くの材料は、スクリュー根元近くの材料よりも多くの熱とせん断を受けているため、ダイに到着するものは見た目ほど均一ではありません。その時点で存在する未溶解の粒子、分散が不十分な顔料、または温度勾配は、最終製品にも残ります。
混合要素はその秩序ある流れを中断します。狭い高せん断ギャップにすべてを押し込むか、多くの経路にわたって流れを繰り返し分割することによって、溶融物を強制的に分割、再配向、再結合させます。その結果、温度、色、組成がより安定した溶融物が得られます。
この要素は、通常は計量ゾーンの端近くでスクリューに機械加工され、後から追加するのではなく、スクリューの製造時に設計されます。
2. 分散型 vs 分散型 — 重要な区別
ほとんどすべてのミキシング要素は 2 つのグループのいずれかに分類され、それらを混同することが人々が間違ったものを購入する理由です。
分散混合
物事を分解します。材料は強制的に通過します狭くて高せん断ギャップせん断応力は、凝集物、未溶融の顆粒、顔料の塊を引き離すものです。問題が破壊する必要があるものである場合は、分散させる必要があります。
分配混合
物事を広げます。メルトストリームは、分割と再結合を繰り返す比較的低いせん断力で多くの流路を横断します。何も壊れていません。すべてが単純に均等に再分配されます。問題がしこりではなく不均一である場合は、分散が必要です。
これが商業的に重要な理由:分散要素はせん断熱と圧力損失を加えます。色の縞模様の問題を解決するために積極的な高せん断ミキサーを取り付けると、実際の欠陥を修正せずに溶融温度が上昇し、生産コストがかかります。また、熱に弱い材料では品質が低下する可能性があります。
3. マドックミキサー
フルーテッドミキサーまたはユニオンカーバイドミキサーとしても知られるマドックは、古典的なミキサーです。分散性の要素であり、おそらく単軸スクリュー押出で最も広く使用されている混合セクションです。
その幾何学模様はシンプルかつ巧妙です。一連のフルートがスクリューに沿って交互に走ります。入口フルート（入ってくる溶融物に対して開いており、下流端で閉じられています）およびアウトレットフルート（上流端は閉じており、出口は開いています）。それらの間に座っているのは、バリアフライトバレルの壁とのクリアランスを意図的に小さくしています。
入口フルートは遠端でブロックされているため、あらゆる材料片は 1 つの方法しかありません。つまり、バリア フライトを越えて、その狭い隙間を通過することです。それを迂回するものは何もありません。高せん断クリアランスを確実に通過できることが、マドックの効果を高める理由です。マドックに到達した固体粒子は、溶融または分解するまで処理されます。
マドック — 以下の場合に使用します
- 未溶解の粒子またはゲルがダイに到達
- 顔料または添加剤の凝集体が分解されていない
- という確信が必要です全て材料が剪断されている
- この材料は余分なせん断熱に耐えます
4. パイナップルミキサー
その外観にちなんで名付けられたパイナップル ミキサーには、スクリューの一部に切り込まれたスロットまたはピンが交差するパターンがあり、パイナップルの皮のように見えるダイヤモンド テクスチャーの表面を与えます。
それはによって動作します分布。溶融物が通過する際、交差するチャネルが流れを多くの小さな流れに分割し、それらを異なる配置で何度も再結合します。強制的な狭いギャップがないため、せん断力は比較的低く保たれ、要素による熱の増加はほとんどありません。
その低せん断特性がまさに適している理由です熱に弱い素材色の均一性が目標となるアプリケーションにも使用できます。マドックのように頑固な凝集物を分解することはありませんが、すでに溶けているものを均一にし、穏やかに分解します。
5.サクストンミキサー
サクストンは、分配的なスロットによって中断された一連の前方ポンピング飛行から構築された要素。溶融物はチャネルに沿って流れ、チャネル間のスロットを通って流れ、連続的に分割と再結合を繰り返します。
特徴は、混ぜることです。まだ伝えながら— フライト形状により材料を前方に送り続けるため、完全に制限する要素よりも圧力のコストが低くなります。そのため、大きな圧力を犠牲にすることなく溶融均一性を実際に改善したい場合に、これは賢明な汎用選択となり、マドックがプロセスで必要以上のせん断を加える場合によく使用されます。
6. どのミキサーがどの問題に対応するか
| 要素 | 混合タイプ | せん断レベル | 圧力コスト | 得意分野 |
|---|---|---|---|---|
| マドック | 分散性 | 高い | より高い | 溶け残りの除去。凝集物を分解する |
| パイナップル | 分配的 | 低い | 適度 | 色の均一性。熱に弱い素材の夕方の温度 |
| サクストン | 分配的 | 低～中程度 | 下段（搬送継続） | 生産量のペナルティを最小限に抑えた全体的な溶融均一性 |
カタログではなく欠陥から始めます。
| あなたが見ているもの | 必要になる可能性が高い |
|---|---|
| 製品中の未溶解の顆粒またはゲル | 分散型 — マドック |
| マスターバッチや顔料が分散しない | 分散型 — マドック |
| 色すじ、色合いムラ | 分配 — パイナップルまたはサクストン |
| 溶融温度はダイ全体で異なります | 分配 — パイナップルまたはサクストン |
| 熱に弱い素材のため、せん断を加えることができません | 分配型、低せん断 — パイナップル |
| 均一性を高めたい、出力を失うことはできない | サクストン |
| どちらも溶けないそしてストリーキング | 組み合わせ — 分散型の後に分配型が続く |
最後の行は注目に値します。2 つのファミリーは相補的であり、多くの場合、スクリューは分散セクションとその後に分配セクションが続くように設計されているため、凝集物は最初に分解され、次に均一に広がります。
7. ミキシングセクションの指定方法
ミキサーはスクリューに機械加工されるため、スクリューの製造時に指定されます。つまり、交換または再調整作業がそれを変更する自然な瞬間であることを意味します。現在使用しているネジで溶融品質の問題が継続的に発生している場合は、そのまま交換すると問題が再発します。
ネジメーカーに伝えるべきこと
- ポリマーと任意のフィラーまたはマスターバッチ— 熱感度と添加剤の種類が選択の決め手になります
- 直したい不具合— 未溶解、縞模様、温度変化、分散不良
- 出力温度または樹脂温度がすでに厳しいかどうか— これにより、積極的な高せん断設計が除外されます。
- ネジの図面または既存のネジの寸法— 直径、長さ、フランジの詳細
- 表面処理は— 材質に合わせた窒化またはバイメタル
EJSはカスタマイズされたものを生成しますシングルスクリューバレル直径 12 mm ～ 500 mm、長さ 10,000 mm までの、ほぼすべての種類のポリマーおよび再生プラスチックを加工する押出機に最適です。さまざまなミキサーを設計に使用できます。マドック、パイナップル、サクストンまた、飼料ハウジング、飼料ライナー、ウォータージャケットなどの給餌セクションも製造しています。
混合要素は作業面に配置されるため、表面処理は形状と同じくらい重要です。研磨剤中の攻撃的な要素は、ネジの残りの部分と同じ速度で摩耗します。その決定については、材料ガイド、または比較します窒化されたそしてバイメタル直接施工。
8. よくある質問
押出機スクリューの混合エレメントとは何ですか?
混合要素は、スクリューに機械加工されたセクションで、通常は計量ゾーンの端近くにあり、溶融流を分割して再結合して溶融流をより均一にします。普通の 1 つのスクリューは搬送してよく溶解しますが、混合はわずかしか行われないため、溶融の均一性、色の一貫性、または添加剤の分散がそれなしでは十分に不十分な場合は、混合セクションが追加されます。
分散混合と分配混合の違いは何ですか?
分散混合では、材料を狭い高せん断ギャップに押し込むことで、凝集物や未溶融の粒子を分解します。マドックミキサーはこのように機能します。分配混合では、流れの分割と再結合を繰り返すことで、成分を必ずしも分解することなく、溶融物全体に均一に分散します。パイナップルミキサーとサクストンミキサーはこのように機能します。多くのネジには両方が必要です。
マドックミキサーは何をするのですか?
マドック ミキサー (溝付きミキサーまたはユニオン カーバイド ミキサーとも呼ばれる) には、バリア フライトで分離された交互の入口と出口の溝があります。すべての材料は狭い隙間を通ってそのバリアを通過する必要があり、これにより強いせん断が加えられ、溶けていない粒子が確実に分解されます。標準的な分散要素であり、溶け残りの除去と顔料や添加剤の分散に非常に効果的です。
パイナップルミキサーは何に使用されますか?
パイナップル ミキサーは、パイナップルの皮に似た、スクリューに切り込まれたスロットまたはピンが交差するパターンを持つ分配要素です。低せん断で溶融物の分割と再結合を繰り返し、せん断熱をあまり加えずに良好な分散混合と温度均一性を実現します。これは、熱に弱い材料や色の均一性に役立ちます。
押出機スクリューに混合エレメントが必要ですか?
色の縞、ゲルまたは未溶融粒子、不十分な添加剤またはマスターバッチの分散、またはダイ全体の溶融温度の変動が見られる場合は、混合要素を追加します。普通のスクリューですでに均一な溶融と一貫した製品が得られている場合、ミキサーでは不要なせん断と圧力降下が追加されます。要素を問題に合わせます。未溶解および凝集物には分散性、縞模様と温度均一性には分散性を考慮します。
既存のスクリューにミキシングエレメントを追加できますか?
混合セクションはスクリュー自体に機械加工されているため、後からボルトで固定するのではなく、スクリューの作成時に設計されます。既存のスクリューを交換または再調整するときは、混合セクションを追加または変更するのが当然のタイミングです。 EJS は、図面やプロセスの要件に合わせて、マドック、パイナップル、サクストン、その他のミキサー設計のカスタマイズされた単一ネジを製造します。
混合要素は出力を低下させますか?
混合要素は制限を加えるため、ある程度の圧力を消費し、特に高せん断分散設計ではせん断熱を加える可能性があります。この取引は意図的であり、圧力低下と引き換えに溶融均一性が向上し、品質不良品が少なくなります。プロセスの必要性よりも強力な元素を選択することは、よくある間違いです。これは、製品を改善することなく、生産量にコストがかかり、溶融温度が上昇するためです。
